DIS通用实验八平均速度与瞬时速度的关系
八年级物理平均速度和瞬时速度2
m的距离,第2s内和第3 s内各通过20 m的距
离,第4 s内又通过15
.求汽车在最初
两秒内的平均速度和这4 s内的平均速度各是多
少?
v1
s1 t1
s2 t2
5 20 11
m/s=12.5 m/s
v2
s1
s2
s3 t
s4
5 20 20 15 4
m/s=15 m/s
观看课件------速度计
课件
第一 第二 第三 第四 第五 起点 栏 栏 栏 栏 栏
S
0 13.72 22.86 32 41.14 50.28
t
0 2.3 3.2 4.3 5.3 6.2
第六 第七 第八 第九 第十 栏 栏 栏 栏 栏 终点
59.42 68.56 77.7 86.64 95.98 110
老头一心想让她定定性子,或许,情关是让人成熟最快の一个方法.操心完别人の事,谢妙妙开始跟他算起自己の帐.“哎,你教陆陆鉴定古董,怎么不教我?”“教,我哪敢不教.”佟师兄可不糊涂,“不过她接触得比你早,你对考古方面还不够了解,先扎稳基础以后想学什么学什么.来日方长, 着急吃不了热豆腐...”毕竟是两位大姑娘の家,两人亲热一阵,最后各回各の房间休息.长途跋涉,他们很快便睡着了.累极睡着の人不容易惊醒,为防夜长梦多,陆羽和婷玉关上书房の门和灯,趁他俩还没把秦岭发现古董の消息传出去,连夜拿着黑坛子回秦岭挖个坑再填上,顺便让坛子接接 当地の地气.第二天,谢妙妙想游览村里の田园风光,可佟师兄哪有这份心境?一大早便求着陆羽把那两件疑似古董物件给他带回去研究.汉、唐古物,非同一般.不到迫不得已,她不想把古董交出去.不是想独吞,而是担心她们の借口经不起推敲.要知道,研究这俩物件の肯定不仅仅是佟师
1-02-考点强化:平均速度和瞬时速度的关系
纸带在A、C间的平均速度为 0.35 ________m/s ,在A、D间的平 0.42 均速度为______m/s ,B点的瞬 0.35 时速度更接近于________m/s .
解析显隐
解析:A、C 间的位移为 Δx1= 1.40 cm,A、C 间的时间间隔为 Δt1=0.04 s,所以 A、C 间的平 - Δx1 1.40×10 2 均速度为 v1 = = Δt1 0.04 m/s=0.35 m/s.A、D 间的位移为 这里要用很短时间 Δx2=2.50 cm,A、D 间的时间 的平均速度粗落表 间隔为 Δt2=示瞬时速度 0.06 s,所以 A、D Δx2 间 的 平 均 速 度 为 v2 = = Δt2 - 2.50×10 2 m/s=0.42 m/s. 0.06 vB=v1=0.35 m/s 答案: 0.35 0.42 0.35
- - x 1 5 解析:由 v = t 得: v AB= m/s=1m/s,v AC= m/s,故 A、B 均正确; 1 2 审 所选取的过程离 A 点越近,其阶段的平均速度越接近 A 点的瞬时速度,故 题 流 C 正确;由 A 经 B 到 C 的过程不是匀变速直线运动过程,故 B 点虽为中 程 ,但其速度不等于 AC 段的平均速度,D 错误。 间时刻 答案 ABC 解析显隐 -
第一章 运动的描述 匀变速直线运动的研究
1.考点精讲
2.典例剖析
考点强化: 平均速度和瞬时速度 的关系
3.规律方法 4.跟踪训练 5.真题演练
1.考点精讲
平均速度的测定
从平均速度到即时速度
瞬时速度(图象意义)
对平均速度和瞬时速度的理解
比较 定 义 区 别 定 义 式 平均速度 物体在某一段时间完 成的位移与所用时间 的比值 x v= t (x 为位移) 瞬时速度 物体在某一时刻或经过某一 位置时的速度 Δx v= (Δ t 趋于零) Δt
用DIS测变速直线运动的瞬时速度实验报告
.. 物理实验报告实验课题用DIS测变速直线运动的瞬时速度实验报告班级姓名学号日期一、实验目的:测变速直线运动的瞬时速度。
二、实验原理:理解物体在做变速直线运动时,在某一位置的瞬时速度本质上是物体无限逼近该位置(或该时刻)的一段位移(或一段时间)内的平均速度。
三、实验器材:DIS(光电门传感器、数据采集器、计算机等)、轨道、小车、挡光片。
四、实验步骤:1、如图,将光电门传感器固定在导轨侧面,垫高导轨的一侧,使固定有挡光片的小车能顺利通过并能挡光。
2、开启电源,运行DIS应用软件,点击实验条目中的“用DIS测定瞬时速度”,计算机屏幕出现实验记录界面。
3、点击“开始记录”依次将与软件中△S对应的挡光片固定在小车上,让小车从轨道的同一位置由静止开始下滑,分别记录下四次挡光的时间,DIS实时计算出小车通过光电门时的平均速度。
五、实验记录:次数挡光片宽度△S/mm通过光电门时间△t/s速度v/m.s-11234六、实验结论:七、实验误差分析:八、实验练习1、在《用DIS实验系统测量平均速度》的实验中,需要的实验仪器是①数据采集器、计算机②光电门传感器③位移传感器④小车、轨道⑤挡光片( D )A.①②③④⑤B.①③④C.①③④D.①②④⑤2、在《用DIS实验系统测量小车瞬时速度》的实验中,以下说法正确的是(A )A.挡光片的宽度大小与测出的瞬时速度的精确度有关。
B.挡光片的宽度大小与测出的瞬时速度的精确度无关。
C.小车在某一时刻的瞬时速度等于此段时间内的平均速度。
D.小车在短时间内的平均速度等于此时刻的瞬时速度。
3、某同学用DIS设计了一个测物体瞬时速度的实验。
在小车上固定挡光片,使挡光片的前端与车头齐平、将光电门传感器固定在轨道侧面,垫高轨道的一端。
该同学将小车从同一位置由静止释放,获得了如下几组实验数据。
下面表述正确的是( B )①四个挡光片中,挡光片I的宽度最小②四个挡光片中,挡光片Ⅳ的宽度最小③四次实验中,第一次实验测得的速度最接近小车车头到达光电门时的瞬时速度④四次实验中,第四次实验测得的速度最接近小车车头到达光电门时的瞬时速度A.①③B.②④C.①④D.②③4、在《用DIS实验系统测量小车瞬时速度》的实验中,关于对固定在小车上的挡光片的宽度选择正确的是( D )A.挡光片的宽度越宽越好B.挡光片的宽度越窄越好C.挡光片的宽度大小无所谓D.适当窄些5、在《用DIS实验系统测量小车瞬时速度》的实验中,可以选用不同宽度的挡光片,但必须每次在轨道上同一位置释放小车,是因为(C )A.这样测量的瞬时速度比较方便B.这样测量的瞬时速度比较可靠实验次数不同的挡光片通过光电门的时间(s)速度(m/s)第一次I 0.23048 0.349第二次Ⅱ0.17454 0.345第三次Ⅲ0.11562 0.344第四次Ⅳ0.05860 0.342.. C.要测量小车通过同一位置的瞬时速度D.要测量小车在同一时间内的平均速度。
高中物理—平均速度和瞬时速度 DIS系统
1、质点:质点是用来代替物体的_________的点,但没有大小,它的质量就是它所代替的物体的质量。
【答案】有质量 2、位移和路程位移:描述物体_________的变化,用从_________指向_________的有向线段表示,是矢量. 路程:是物体运动_________的长度,是标量. 【答案】位置;初位置;末位置;轨迹 3、时刻和时间间隔时刻和时间间隔既有联系又有区别,在表示时间的数轴上,时刻用_________表示,时间间隔用_________表示,时刻与物体的________相对应,表示某一瞬间;时间间隔与物体的_____________相对应,表示某一过程(即两个时刻的间隔)。
【答案】一点;一段;状态;过程一、速度物理学中用位移与发生这个位移所用时间的比值表示物体运动的快慢,即v =st ,其是描述物体运动快慢的物理量.1、平均速度:在变速运动中,物体在某段时间内的位移与发生这段位移所用时间的比值叫做这段时间内的平均速度,即v =st,其方向与位移的方向相同.2、瞬时速度:运动物体在某一时刻(或某一位置)的速度,方向沿轨迹上物体所在点的切线方向指向前进的一侧,是矢量.瞬时速度的大小叫速率,是标量.3、平均速度和瞬时速度的关系知识点一:平均速度、瞬时速度知识点讲解知识点回顾平均速度和瞬时速度 DIS 系统平均速度反映一段时间内物体运动的平均快慢程度,它与一段时间或一段位移相对应.瞬时速度能精确描述物体运动的快慢,它是在运动时间t→0时的平均速度,与某一时刻或某一位置相对应.二、对瞬时速度的理解如图所示,一物体沿直线AB变速运动,求物体经过P点的瞬时速度v PAB之间的平均速度可近似认为等于v P,那么取再接近P点的CD间的平均速度肯定更加接近v P 如此下去取更接近P点的EF间、GH间的平均速度就越来越接近与v P。
如果无限逼近P点的以P点为中心的极短位移内或极短时间内的平均速度就无限接近P点的瞬时速度v P了!所以某位置或某时刻的瞬时速度,可通过无限逼近该位置附近的位移内或该时刻附近的时间内的平均速度来计算!【例1】关于瞬时速度和平均速度,以下说法正确的是()(多选)A.一般讲平均速度时,必须讲清楚是哪段时间(或哪段位移)内的平均速度B.对于匀速直线运动,其平均速度跟哪段时间(或哪段位移)无关C.瞬时速度和平均速度都可以精确描述变速运动D.瞬时速度是某时刻的速度,只有瞬时速度才能精确描述变速运动物体运动的快慢【难度】★【答案】ABD【解析】一般情况下,物体在不同时间(或不同位移)内的平均速度不同,但对于匀速直线运动,物体的速度不变,所以平均速度与哪段时间(或哪段位移)无关,故A、B均正确;平均速度只能粗略地描述变速运动,只有瞬时速度才能精确描述变速运动的物体运动的快慢,故C错,D正确.【例2】下列说法中正确的是()A.平均速度是物体通过路程与所用时间的比值B.若物体在某段时间内的平均速度等于零,则它在这段时间内任一时刻的瞬时速度一定等于零C.瞬时速度是物体在某一位置或某一时刻的速度D.瞬时速度的方向始终保持不变的运动,一定是匀速直线运动【难度】★【答案】C【解析】平均速度为物体通过的位移与时间的比值,故A错误;某段时间内的平均速度等于零,可能位移为零,所以瞬时速度不一定为零,故B错误;瞬时速度是物体在某一位置或某一时刻的速度,故C正确;瞬时速度的方向始终保持不变,但大小可发生变化,故不一定时匀速直线运动,故D错误【例3】如图所示,一个人沿着一个圆形轨道运动,由A 点开始运动,经过半个圆周到达B 点.下列说法正确的是 ()(多选)A .人从A 到B 的平均速度方向由A 指向B B .人从A 到B 的平均速度方向沿B 点的切线方向C .人在B 点的瞬时速度方向由A 指向BD .人在B 点的瞬时速度方向沿B 点的切线方向 【难度】★ 【答案】AD【解析】物体在某段时间内平均速度的方向与位移的方向相同,所以人从A 到B 的平均速度方向由A 指向B ,A 正确,B 错误.物体在某一点的瞬时速度的方向就是物体在该点的运动方向,人在B 点时的运动方向为沿B 点的切线方向,所以人在B 点的瞬时速度方向沿B 点的切线方向,C 错误,D 正确.1、关于速度,以下说法中正确的是 ()A .汽车速度计上显示60km/h ,指的是平均速度B .跳高运动员起跳后到达最高点的速度指的是平均速度C .汽车通过500m 长的大桥的速度是瞬时速度D .子弹以900m/s 的速度从枪口射出,指的是瞬时速度 【难度】★ 【答案】D2、短跑运动员在百米竞赛中,测得起跑时的速度为9.8m/s ,10s 末到达终点的速度为10.4m/s ,则此运动员在全程内的平均速度为 ()A .9.8m/sB .10.1m/sC .10.4m/sD .10m/s【难度】★ 【答案】D3、根据速度定义式v =Δs Δt ,当Δt 极短时,ΔsΔt 就可以表示物体在t 时刻的瞬时速度,该定义应用了下列物理方法中的 () A .控制变量法 B .假设法 C .微元法D .极限法【难度】★ 【答案】D课堂练习【解析】在时间间隔Δt 较小的情况下,平均速度能比较精确地描述物体运动的快慢程度,Δt 越小,描述越精确,这里利用的是极限法。
物理dis实验 平均速度与瞬时速度的关系
1.4 平均速度与瞬时速度的关系
实验时间:2017/3/22
(一)实验记录
(1).利用光电门,多次实验并得出数据
从表格中知道:随s的减小,平均速度趋于一个定值。
表格中S的第一个数据是00.45吗?笔误哈,如果是0.045,就是错误了,并且会严重影响后面的分析。
改错:图中为笔误,因不好对图片进行操作,所以无法进行改正
(2)通过绘图和拟合,得到平均速度和位移的图像和函数关系,
拟合方程式为y=0.2582x+0.4010 (cm/s),即:v=0.2582s+0.4010 (cm/s)
(二)实验结论
1.平均速度v与位移s的图像中:v=0.2582s+0.4010m/s知:横截距为:0.4010m/s,其意义为:两个光电门无限趋近的极限就是重叠,t12趋近0,s趋近0,此时v为被趋近的光电门的瞬时速度,所以,小车过距离起点最近的光电门的瞬时速度v 1=0.4010m/s
2.利用平均速度v和位移s图像是求瞬时速度的方法之一。
(三)误差分析:
1.操作者的技术带来的。
如:每次实验小车不一定准确地从同一位置滑下。
2.软件设计的精密程度带来的。
如:作图像不一定准确。
3.在“计算表格”中多测一组“s=0.05m”,更能体现瞬时速度v趋近于某一定值。
(四)疑问收集
t1是指挡光片经过光电门1的时间,同理t2是指挡光片经过光电门2的时间,两段时间相加所对应的路程为什么是两光电门的距离而不是挡光片长度的两倍?
提示:t1+t1就是对应挡光片长度的2倍;
t12对应两光电门间的距离。
巧用瞬时速度与平均速度的关系解题
巧用瞬时速度与平均速度的关系解题孙慧;徐艳平【期刊名称】《高中数理化》【年(卷),期】2018(000)010【总页数】1页(P29)【作者】孙慧;徐艳平【作者单位】山东省淄博市临淄中学;山东省淄博市临淄中学【正文语种】中文我们都知道平均速度不是瞬时速度大小的平均值,如匀速圆周运动,物体在每一时刻的速度大小都相等,因此瞬时速度大小的平均值即为其运动的线速度,但在运动一周的过程中,由于位移恰好为0,因此平均速度为0.可见平均速度不等于瞬时速度大小的平均值.但利用微元法可知,在单向直线运动中,平均速度等于所有时刻瞬时速度大小的平均值.推导:设质点做单向直线运动,所用时间为t,发生位移为x,将时间t等分为n份,则每一份的时间Δt=t/n,设从第一个Δt开始,对应的位移依次为Δx1,Δx2,Δx3,…,Δxn,则平均速度①当n→∞时,Δt=t/n→0,此时Δxn/Δt=vn,即第n个Δt时间内的平均速度可视为第n个Δt时刻的瞬时速度,式①即为得到结论:在单向直线运动中,平均速度可视为所有时刻瞬时速度大小的平均值.例1 甲、乙、丙三辆公共汽车以相同初速度v同时从A站出发沿直线向B站行驶,甲车先匀加速后匀减速,乙车先匀减速后匀加速,丙车始终匀速,三辆车到达B站时瞬时速度刚好相等,则三辆车到达B站的时间t1,t2,t3的关系正确的是( ).A t1=t2=t3;B t1<t2<t3;C t1=t2<t3;D t1<t3<t2由于甲车先加速后减速,故其瞬时速度始终大于乙和丙,根据单向直线运动中平均速度等于各个时刻瞬时速度的平均值,甲的平均速度大于乙和丙.由于从A站到B站三者位移相等,因而甲所需时间t1最小.同理乙的瞬时速度始终小于丙,可得乙的平均速度小于丙,因此乙的时间t2大于丙的时间t3,故选项D正确.图1例2 如图1,一带电粒子从水平放置的A、B板正中间以速度v0水平进入板间区域,在两板之间的垂直板面的匀强电场作用下恰好沿板的右边离开,现将两板间电场换成垂直纸面的匀强磁场,恰好也能使该粒子从同一位置离开.电子重力不计,则带电粒子在匀强电场中的运动时间t1和在匀强磁场中的运动时间t2的关系是( ).A t1=t2;B t1>t2;C t1<t2;D 条件不足,无法确定由运动的合成分解可知,穿过板的时间由水平分运动决定.带电粒子在匀强电场中运动时,电场力恒沿竖直方向,水平方向不受力,为匀速直线运动,设板长为l,则t1=l/v0.带电粒子在匀强磁场中受洛伦兹力作用做匀速圆周运动,速度大小不变,但方向逐渐偏离水平方向,因而其水平分速度逐渐减小.由平均速度等于所有时刻瞬时速度平均值可得在水平方向运动的平均速度有故选项C正确.图2例3 如图2,质量为m0的船停在静止的水面上,船长为L,一质量为m的人,由船头走到船尾,若不计水的阻力,则整个过程人相对水面移动的距离x为________,船相对于水面移动的距离y为________.人船系统所受合力为0,根据动量守恒定律可知在任一时刻,人船的总动量为0,即mv人-m0v船=0.则在任一时刻人与船的瞬时速度的关系为v人/v船=m0/m.由于人、船做单向直线运动,所有时刻瞬时速度大小的平均值等于平均速度,可以得出人船在整个运动过程中的平均速度关系为设整个运动时间为t,可得人位移大小船的位移大小从而可得x/y=m0/m.又由于x+y=L,所以得由此可见,在变速直线运动或某一方向变速直线运动的定性分析中,巧妙利用平均速度与瞬时速度的关系,可较快地得出二者平均速度的大小关系,从而对两物体运动快慢有一个整体的定性认识,避免了复杂的计算,从本质上准确地把握了物体的运动情况.。
平均速度与瞬时速度
平均速度与瞬时速度1.平均速度与瞬时速度的区别和联系 区别 平均速度是过程量,表示物体在某段时间或某段位移内的平均运动快慢程度 瞬时速度是状态量,表示物体在某一时刻或某一位置的运动快慢程度 联系瞬时速度是运动时间Δt →0时的平均速度2.平均速度与平均速率的区别和大小关系平均速度的大小不能称为平均速率,因为平均速率是路程与时间的比值,只有当路程与位移的大小相等时,平均速率才等于平均速度的大小。
3.计算平均速度时应注意的两个问题(1)平均速度的大小与物体不同的运动阶段有关,求解平均速度必须明确是哪一段位移或哪一段时间内的平均速度。
(2)v =Δx Δt 是平均速度的定义式,适用于所有的运动。
[典例] 如图所示,物体沿曲线轨迹的箭头方向运动,AB 、ABC 、ABCD 、ABCDE 四段曲线轨迹运动所用的时间分别是:1 s 、2 s 、3 s 、4 s 。
下列说法不正确的是( ) A .物体在AB 段的平均速度为1 m/sB .物体在ABC 段的平均速度为52m/s C .AB 段的平均速度比ABC 段的平均速度更能反映物体处于A 点时的瞬时速度D .物体在B 点的速度等于AC 段的平均速度[解析] 由v -=x t 可得:v -AB =11 m /s =1 m/s ,v -AC =52m/s ,故A 、B 均正确;所选取的过程离A 点越近,运动时间越短,其阶段的平均速度越接近A 点的瞬时速度,故C 正确;由A 经B 到C 的过程不是匀变速直线运动过程,故B 点虽为中间时刻,但其速度不等于AC 段的平均速度,D 错误。
(1)中间时刻的速度等于这段时间的平均速度,只适用于匀变速直线运动。
本题中A →C 的过程为曲线运动。
(2)所选取的时间或过程越短,平均速度越接近该过程内某时刻或某位置的瞬时速度。
1.[平均速度的计算]某同学在研究一辆汽车的运动时发现,汽车沿直线运动,以速度v 1=20 m/s 行驶了13的路程,接着以速度v 2=30 m/s 跑完了其余的23的路程,他根据这些数据算出了汽车在全程的平均速度,你看下列哪一个是正确的( )A .25 m /sB .24 m/sC .23 m /sD .25.7 m/s解析:选D 由平均速度的公式v =Δx Δt ,可得v =x 13x v 1+23x v 2=25.7 m/s 。
物理平均速度与瞬时速度要点
物理平均速度与瞬时速度要点物理中,速度是一个重要的概念。
在运动过程中,我们通常会用到两个相关的概念,即平均速度和瞬时速度。
本文将详细介绍物理中的这两个概念,包括定义、计算方法、应用以及它们之间的关联等。
1.平均速度平均速度是指物体在一段时间内所移动的总距离与所使用时间的比值。
一般而言,我们可以用下述公式来计算平均速度:平均速度(vg)= 总位移(Δs)/ 总时间(Δt)其中,总位移(Δs)是指物体在一段时间内所移动的距离,总时间(Δt)是指物体运动所经历的时间。
平均速度是一个对于整个运动过程的宏观的描述,它可以告诉我们物体在运动过程中的整体行为。
比如,假设一个人在5小时内行走了20公里。
那么他的平均速度就是20公里/5小时=4公里/小时。
2.瞬时速度瞬时速度是指物体在其中一瞬时的瞬间速度。
也就是说,它代表的是物体在其中一特定时刻的速度。
我们可以通过下述公式计算瞬时速度:瞬时速度(v)= 位移的极限(ds)/ 时间的极限(dt)瞬时速度可以用微分的方法来推导得到。
在实际应用中,我们通常通过对物体位置-时间函数进行求导来计算瞬时速度。
瞬时速度可以为负值,表示物体可能在这一瞬时往反方向运动。
3.平均速度与瞬时速度的关系平均速度和瞬时速度之间存在着紧密的关系。
当物体在运动中速度变化较为平缓时,平均速度和瞬时速度会比较接近。
而当物体在运动中速度变化较大,或者在一些特定时刻速度变化剧烈时,平均速度和瞬时速度之间的差异就会较大。
当物体在运动过程中速度保持不变时,平均速度和瞬时速度是相等的。
比如,一个人以5公里/小时的恒定速度在行走,那么他的平均速度和瞬时速度都是5公里/小时。
4.平均速度与瞬时速度的应用平均速度和瞬时速度在物理中有广泛的应用。
它们可以帮助我们解决各种与运动相关的问题,包括但不限于以下几个方面:(1)运动规律的研究:通过分析物体在不同时间时的瞬时速度,我们可以推导出物体的运动规律,包括加速度、位移等。
平均速度与瞬时速度
平均速度与瞬时速度【名师解读】八年级物理精品导学学案第三章物质的简单运动第三节探究目标知识与技能知道平均速度和瞬时速度,以及它们之间的区别.过程与方法体会实际做变速运动物体的加速、减速运动过程,建立解决运动问题先画示意图明确物理过程的习惯.情感、态度与价值观养成物理知识与实际相联系的意识和习惯,在实际物理情境中体会物理过程,学习物理知识.探究指导物理宫殿平均速度平均速度表示运动物体在某一段路程运动的快慢程度.用表示平均速度,用s表示路程,用t表示时间,则平均速度的公式是:=.说明在实际应用中,一些做曲线运动的物体的快慢程度,也常用平均速度描述;通常说的某物体的速度一般指的是平均速度.平均速度要和路程段或时间段相对应,因此,平均速度只有在指明是哪一段路程或哪一段时间内的平均速度时才有意义;变速直线运动中,运动物体在全路程上的平均速度不一定等于运动物体在各段路程上的平均速度的平均值.【例1】某同学从家走到学校,先以1/s的速度行走了500后,再以1.5/s的速度走完剩下的500.求这位同学从家走到学校的平均速度.思路与技巧根据速度公式可知,全程的平均速度应等于总路程除以该同学通过总路程所用的总时间.因此,根据题意可得:前500所用时间为t1===500s后500所用时间为t2==≈500s通过1000的总时间为t=t1+t2=833.3s全程的平均速度为==≈1.2/s答案略.说明有同学在解本题时这样做:===1.25/s这种解法求的是速度的平均值,而不是本题所要求的平均速度,所以是错误的.瞬时速度运动物体在某一瞬间的速度叫瞬时速度.如:摩托车行驶时速度计上显示的是汽车在某一时刻的瞬时速度.平均速度和瞬时速度区别:平均速度反映的是物体在整个运动过程中的整体运动情况,而瞬时速度反映的是物体在运动过程的某一时刻或某一位置的运动情况;联系:在匀速直线运动中,任何时刻的瞬时速度和整个运动过程中的平均速度相同.【例2】1991年,美国短跑名将刘易斯在日本东京举行的“世界田径锦标赛”上创造了当时100跑的世界纪录,下表记录了他通过不同距离所用的时间.距离/0.010.020.030.040.050.060.070.080.090.0100.0时间/s0.001.882.963.884.775.616.467.308.139.009.86 刘易斯在这100的运动过程中做的是匀速直线运动吗?如果是匀速直线运动,求出它的速度?如果是变速直线运动,求出它前50,后50以及全程的平均速度?图3.3-1思路与技巧由表中的数据分析可知,刘易斯在0→10.0、l0.0→20.0、20.0→30.0……十段相同的路程中所用的时间分别为1.88s、1.08s、0.92s……根据v=可以判断,刘易斯在100运动过程中速度在不断地发生变化,因此他不是做匀速直线运动;刘易斯在前50路程中所用的时间为5.61s,后50路程中所用的时间为4.25s前50的平均速度为===8.91/s后50的平均速度为===11.8/s全程的平均速度为===10.1/s.答案刘易斯不是做匀速直线运动刘易斯在前50、后50、全程中的平均速度分别为8.91/s、11.8/s、10.1/s.【例3】图3.3-2为两个小球运动过程的频闪照片.闪光时间间隔为1s,图上数字为闪光时刻编号,请按提示描述这两个小球的运动.图3.3-2会发生一个小球超越另一个小球的情况吗?如果会,在什么时刻?小球A做什么样的机械运动?小球B做什么样的机械运动?小球A和B曾有过相同的平均速度吗?如果有,在什么时间间隔内?分别求出小球A和小球B在从第3s到第7s跟时间间隔内的平均速度?思路与技巧由两个小球运动过程的频闪照片可看出;小球B每间隔1s运动的路程都是0.8,即小球B是做匀速直线运动,速度为0.8/s.小球A从第1s到第2s时间间隔内运动了0.4,即平均速度为0.4/s,从第2s到第3s时间间隔内平均速度为0.6/s,第3s到第四4s时间间隔内的平均速度为0.8/s……在第5s时,A球追上了B球,然后超越B 球.答案第5s以后A球超越B球小球做变速直线运动,速度越来越快;B球做匀速直线运动小球在第3s到第4s内的平均速度和B球相同从第3s到第7s时间间隔内:vA===1.1/s,vB=0.8/s.探究体验提出问题小刚家的一个水龙头拧不紧,水一滴一滴断续地滴落地上.小刚发现,在耳朵听到前一滴水滴在地上的声音的同时,看到下一滴水刚好开始下降.他想测算水滴下落的平均速度和一天来浪费的水量.制定计划秒表、卷尺收集证据首先量出水龙头口离地面的高度h,再用秒表计时.计时的方法是:当听到某一水滴滴在地上的声音的同时,开启秒表开始计时,并数“1”,以后每听到一声水滴声,依次数“2、3……”,一直数到“n”时,按下秒表停止计时,读出秒表的示数为t.图3.3-3实验与论证①写出用上述测量表示水滴在空中运动的平均速度的表达式;②小刚测得h=1,当数到n=20时秒表的示数t=8.7s,则水滴下落的平均速度是多少;③若每滴水质量是0.25g,则一昼夜要浪费多少水?.探究点拨上述探究活动中的方法在今后的探究体验中还会用到,其计时起点为滴水刚刚落地时,以后是依次计数“2、3、……”,故在计算时次数为n-1.本案例还用到累积的思想,n-1次水滴积累时间为t,故一次时间为.【例4】在北京和杭州之间对开着一对特快列车T31和T32,表中所列是这两次列车的时刻表,请回答下列问题:T31和T32列车全程运行的时间是小时分;除去停站时间,列车运行的平均速度是/h;列车T31和T32估计在时刻,在离开北京处相遇.T31车次T32北京↓杭州自北京起公里站名杭州↓北京特快特快500北京——3:200:21497济南41331679蚌埠54464531458上海西243:1630——1664杭州21:40思路与技巧T31北京至杭州特快发车时间为15:50,到站时间为7:30.T32杭州至北京特快发车时间为21:40,到站时间为13:20.时刻表是以24小时制表示,故全程运行时间为:15:50—24:00共8h10in,24:00~7:30共7h30in,累计15h40in;T31在20:21到达济南站,20:29从济南站出发,停车8in.同样的在蚌埠站和上海西站都是停车8in,故共停车24in.有效运行时间:15h40in-24in=15h16in,全程平均速度===109/h;由表知:T31和T32在时间和空间上能满足在蚌埠和上海西站之间某处相遇.设T31从蚌埠开出t小时两车相遇,则T31从蚌埠到相遇处走的路程为s1=vt=109t.T32在T31开出蚌埠站时,已从上海西站开出一段时间:23:24~1:24,共2h.T31和”T32相遇时,T32从上海西站开出时间为:t2=,所走的路程s2=vt2=109.蚌埠到上海西站的距离479=s1+s2,即479=109t+109解得t=1h12in,即在2:36时刻相遇.相遇处离北京:s=979+s1=979+109×1.2=1109.8.答案15h40in1092:261109.8.聊天室话题:龟兔赛跑老师:胖胖,给你讲一个故事.龟兔赛跑,由于兔子轻敌败给了乌龟.回家以后细细回想失败的原因.它记得,在它跑到全程的处,回头一看,乌龟还落在老远慢慢地爬着,于是它打了一个盹儿,等它醒来的时候,发现乌龟离终点只有路程了.但是它想,它跑的速度是乌龟的8倍,它相信还是能追上的.结果却并没有追上,让乌龟得了冠军,你能分析一下,为什么它确实追不上了?胖胖仔细地想了一下.胖胖:兔子打了一个盹醒来的时候,乌龟离终点只有路程.乌龟爬到终点所用的时间为t乌====.兔子此时只跑到全程处,兔子跑到终点所用的时间t兔===.因此兔子到达终点所用的时间长,追不上乌龟.图3.3-4快乐套餐从武昌到北京西站,快车38次约需12h,而直快546次约需16h,这是因为A.546次车的所走路程比38次的所走路程远B.38次车在任何时刻的速度都比546次的速度快c.通过任何相同地段,38次一定比546次开得快D.546次沿途停靠站较多,耽误很多时间,使其平均速度比38次小一个做直线运动的物体,如果它在每1in内通过的路程都相等,那么这个物体所做的运动A.一定是匀速直线运动B.一定是变速直线运动c.可能是匀速直线运动,也可能是变速直线运动D.既不是匀速直线运动,也不是变速直线运动一个大木箱漂浮在河面上,随河水向下游漂去,在木箱的上游和下游各有一条小船.两船到木箱的距离相等.若两船在静水中的速度相等,那么,当两船同时划向木箱时A.上游小船先捞到木箱B.下游小船先捞到木箱c.两船同时到达木箱D.无法判断哪条船先到达木箱小汽车在短时间内的速度可以变化很快.有些车几秒钟内车速就可以从0/h急升到110/h.图3.3-5是一辆车在10s 内的车速变化情况,由图像可知第4s时车速为/h,从第2s 到第4s过程中,车速,第4s时刻,小汽车瞬间速度为/h.看一看,图3.3-6是天鹅飞行的情景,根据图中相关数据可得到的结论是.图3.3-5图3.3-6为了维护高架道路的交通安全,内环线高架快车道上车辆限速为80/h.交通部门通过安装在道路旁的自动监控设备巡视路况,在某一路段恰有两台相同的自动照相机在间隔2s 的时间从不同的角度拍摄了甲、乙两张照片,如图3.3-7所示,已知相邻路灯的间距为30,从照片上分析,车在超速行驶.举世瞩目的上海浦东高速磁悬浮铁路,经过近两年建设已竣工通车.这条磁悬浮铁路正线全长30,将上海市区与东海之滨的浦东国际机场连接起来,单向运行时间约8in.运行时,磁悬浮列车与轨道间约有10的间隙,这就是浮起的高度.除启动加速和减速停车两个阶段外,列车大部分时间运行速度约为300/h,从启动到最高设计速度430/h的时间只要20多秒.根据以上的数据,计算出磁悬浮列车全程的平均速度和以最大速度匀速行驶通过的路程?图3.3-8上海的高速磁悬浮列车正在运行0.甲乙两地间的公路全长120,公路最高限速为60/h.某司机一天下午2:00从甲地出发,当天下午4:00到达乙地.途中被自动测速计记录到超速违章一次.司机申辩,他用了两小时走完全程,时速恰好是60/h,并没有超速违章.你认为司机的话有道理吗?1.在北京和杭州之间对开着一对特快列车T31和T32,表中所列是这两次列车的时刻表.T31车次T32北京→杭州自北京起公里站名杭州→北京特快特快500北京——3:200:210:29497济南8:41331679蚌埠3:544645531458上海西23:243:1630——1664杭州21:40请回答下列问题:T31和T32列车全程运行的时间是hin;除去停站时间,列车运行的平均速度是/h;列车T31和T32估计在时刻在离开北京处相遇.下表是卡车沿直线平稳行驶和电车、机车起动过程中各个不同时刻的速度,请你比较和分析表中的数据.回答下列问题:卡车做运动;电车的速度与时间的关系是;电车的速度v与时间t的定量关系式是v=;通过分析电车和机车的速度随时间变化的规律,发现他们是相同的.3.某高速公路规定小汽车行驶速度不得超过120/h.执勤的交通警察截住了一辆正在超速行驶的小汽车,“您的车速超过了120每小时的限制……”内勤交警对司机敬礼道.还没等司机回答,一名车内的小朋友抢着答道:“我们只开了几分钟,既不够1h,更不到120……”假如你当时在场,应该怎样向这位小朋友解释呢?火车、飞机、赛车正式启动或制动过程中的运动通常是变速直线运动.人们设法测得了它们在启动或制动过程中各个不同时刻的速度,如下列各表所示:表1:火车在启动过程中各时刻的速度时间0510152025速度012345表2:飞机在启动过程中各时刻的速度时间0510152025速度102540557085表3:赛车在制动过程中各时刻的速度时间0510152025速度25XX1050请你认真分析和比较上述表格所提供的有关数据,并完成下列要求:火车在启动过程中的速度随时间变化的特点可初步归纳为;飞机在启动过程中的速度随时间变化的特点可初步归纳为;赛车在制动过程中的速度随时间变化的特点可初步归纳为.阅读材料反正差10……小明和大李比赛用60短跑.小明跑得快,跑完60,到达终点的时候,大李才跑了50.小明说:“我们再跑一次.这次你落后了10,下次我的起跑线后退10.我们还按这回的速度跑,我多跑10,你和我就可以同时到达终点.”图3.3-9大李却说:“哦,你既然要让我10,你也不用后退,把我的起跑向前移10,我少跑10就得了.”小明说:“嗨,反正是差10,我多跑10,你少跑10还不是一回事?”大家想,到底是不是一回事?参考答案[探究体验]=;=≈2.18/s;一昼夜浪费水量为=××0.25g=47.172g一次滴水时间[快乐套餐]1.D2.c3.c30;增加;30天鹅在做变速运动,速度越来越快c;108兔子;0;时常总结失败的原因,应注意养成团结性作的好品行2380;8568;989磁悬浮列车全程的平均速度===225,以最大速度行驶的路程s=vt=430/h×h=57.30.司机的话没有道理.他所说到的速度是指整个运动过程中的平均速度,平均速度反映物体运动的平均快慢;而自动测速计反映的是物体运动过程中某时的瞬时速度,这位司机误把平均速度等同瞬时速度1.15;401092:35;140.6匀速直线电车的速度随运动时间的增加而增大v=0.5t+5在相同的时间内,速度的增加量3.高速公路规定小汽车行驶速度不得超过120/h指的是各时刻或各点的速度不得超过120/h,它是汽车在极短时间内的速度即瞬时速度.该汽车在短时间内超速,故它违章了v=t;v=10+3tv=25-t小明速度v1=,大李速度v2=,小明后退10所花时间:t1==t,大李60所花时间t2==t,t1<t2小明先到.大李前移10所花时间t==t等于小明跑60所用时间,两人一起做.故小明后退10和大李前移10赛跑不一样。
平均速度和瞬时速度
平均速度和瞬时速度
【 二、性质】
1、平均速度反映一段时间内物体运动的平均快慢程度,它与一段位 移或一段时间相对应。
2、在变速直线运动中,平均速度的大小跟选定的时间或位移有关,不同时间 段内或不同位移上的平均速度一般不同,必须指明求出的平均速度是对应哪 段时间内或哪段位移的平均速度,不指明对应的过程的平均速度是没有意义 的。 3、平均速度是矢量,其大小可由公式 v=Δx/Δt 求出,其方向与一段时间Δt内 发生的位移的方向相同,与运动方向不一定相同。
平均速度和瞬时速度
【五、典型例题】
关于平均速度和瞬时速度的说法中正确的是( ) A、做变速运动的物体在相同时间间隔里的平均速度是相 同的 B、瞬时速度就是运动的物体在一段较短的时间内的平均速 度 C、平均速度就是初末时刻瞬时速度的平均值 D、某物体在某段时间里的瞬时速度都为零,则该物体在 这段时间内静止
平均速度和瞬时速度
【解析】
瞬时速度是在某一时刻或者某一位置相对应的速度,平均速度是质点 在某段时间内运动的位移与所用时间的比值。 A、做变速运动的物体在相同时间间隔里的位移不一定相等,所以平均 速度也不一定相同,故A错误。 B、瞬时速度就是运动的物体在某一时刻或者某一位置相对应的速度, 故B错误。 C、平均速度是质点在某段时间内运动的位移与所用时间的比值,不一 定等于初末时刻瞬时速度的平均值,故C错误。 D、某物体在某段时间里的瞬时速度都为零,则该物体在这段时间内 静止,故D正确。
知识点—— 平均速度和瞬时速度
平均速度和瞬时速度
【一、定义】
1、平均速度在变速直线运动中,物体在某段时间 内的位移跟发生这段位移所用时间的比值,叫做 这段位移(或这段时间)的平均速度,即v=Δx/Δt, 单位是“m/s”。它是矢量,其方向跟位移Δx的方 向相同。 2、 在公式v=Δx/Δt中,如果时间Δt非常小,接近 于零,表示的是某一瞬时,这时的速度称为瞬时 速度。
八年级物理《平均速度与瞬时速度》教学课件
20m/s
20m/s
20m/s
这辆小车作直线运动时,快慢__不___变___
4.请根据速度公式计算下面这只天鹅在三段路程上的速度。
10m/s
13.3m/s
20m/s
这只天鹅作直线运动时,快慢_在__变__化___
5.火车从A地到B地,前半路程平均速度
为 v1 ,后半路程平均速度为 v2 ,求出全
高速行驶的汽车速 度可达30 m/s
大型客机的巡航速 度约为250 m/s
我国高速动车组的运 营速度约90 m/s
2.在“龟兔赛跑”这个故事中,说乌龟 胜了兔子,是指乌龟的____速度快;而 在它们比赛开始时,又说兔子跑得真快, 是指兔子的_____速度快。
3.请根据速度公式计算下面这辆小车在三段路程上的速度。
9.如右图所示为王老师 在一次打车时得到的出 租车发票,请你根据发 票计算出在王老师乘车 过程中出租车的平均速 度。
10.小明猜想:水滴开始下落的过程 可能是变速直线运动。为此,他做 了这样的实验:打开水龙头让水每 隔1秒落下一滴,并用频闪照相机 每隔0.1秒拍摄了同一滴水下落时 的不同位置,如图所示,可见他的 猜想是________(选填:“正确”或 “错误")。从图分析,水滴下落 0.3秒的平均速度是______米/秒。
作业
查阅长途列车时刻表,查一查从新乡到北 京有几次列车?每次列车几点出发?几点 到站?共用多长时间?算一算全程的平均 速度。
变速直线运动
1.概念: 物体速度发生变化的直线运动 2.特点: ①速度的大小改变,方向不变
②在相等时间内,通过的路程不相等
v 3.平均速度:
大致表示物体在某一段路程或某一段时 间内的平均快慢程度。
平均速度平均速率瞬时速度瞬时速率的关系
平均速度平均速率瞬时速度瞬时速率的关系嘿,咱来聊聊平均速度、平均速率、瞬时速度和瞬时速率它们之间的关系哈!这可有意思啦!
先说平均速度,就好比你一天走了好多路,总共走的路程除以花的时间,那就是这一天的平均速度呀。
比如说你上午走了 5 公里,用了 2 小时,下
午走了 3 公里,用了 1 小时,那你这一天总共走了 8 公里,花了 3 小时,
平均速度就是8÷3 公里每小时呀!
那平均速率呢,和平均速度挺像,但它不管方向,只看走的路程和时间。
就像你不管是向前走还是向后走,只看走了多少路。
瞬时速度就厉害啦,这可是某一瞬间的速度哦!好比你在跑步,突然有人问你这一刻你跑得多快,那就是瞬时速度啦。
比如说你正飞快跑着呢,那一刻速度是 10 米每秒。
瞬时速率呢,就和瞬时速度差不多,也是那一瞬间的快慢,只不过也不考虑方向。
哎呀,这关系不就清楚了嘛!你说是不是很好理解呀?别搞混啦!。
分析运动的平均速度和瞬时速度
分析运动的平均速度和瞬时速度运动是物体在空间中移动的过程,而运动的速度是描述物体移动快慢的物理量。
在物理学中,我们常用运动的平均速度和瞬时速度来描述运动的快慢程度。
本文将分析这两种速度的概念、计算方法以及它们在实际运动中的应用。
一、运动的平均速度运动的平均速度是指物体在一段时间内所移动的距离与所花费的时间之比。
它描述的是物体从起点到终点的平均速率,计算公式为:平均速度 = 总位移 / 总时间其中,总位移指物体在一段时间内的位移差,总时间指物体所花费的时间。
例如,如果一辆汽车在2小时内行驶了200公里,那么它的平均速度为100公里/小时。
平均速度的单位通常为长度单位/时间单位,如米/秒、千米/小时等。
它是一个宏观的物理量,表示了物体整体运动的快慢。
二、运动的瞬时速度运动的瞬时速度是指物体在某个瞬间的瞬时速率。
瞬时速度可以通过物体在瞬间移动的极小位移与这段极短时间之比来计算。
当时间趋于无穷小时,瞬时速度就等于物体在该瞬间的瞬时速度。
在一维运动中,瞬时速度的计算公式为:瞬时速度 = 位移的微小增量 / 时间的微小增量瞬时速度的单位和平均速度一样,常用长度单位/时间单位表示。
三、平均速度与瞬时速度的关系平均速度与瞬时速度有着密切的关系。
当物体做匀速直线运动时,它的平均速度等于瞬时速度。
因为在匀速直线运动中,物体的速度保持不变,所以它在每个瞬间的瞬时速度都等于它的平均速度。
然而,在非匀速直线运动中,物体的速度是不断变化的,所以它的平均速度与瞬时速度不相等。
在这种情况下,我们无法通过平均速度来确定物体在某个具体时间点的精确速度,而需要通过瞬时速度来描述。
四、平均速度与瞬时速度的应用平均速度和瞬时速度在运动学中有着广泛的应用。
首先,它们是研究物体运动规律的基础。
通过对物体在不同时间点的瞬时速度进行观察和测量,可以了解物体在不同时间点的运动情况,找出物体的运动规律,进而研究物体的加速度、运动轨迹等。
其次,它们可以用于解决实际生活中的问题。
瞬时速度等于平均速度的条件
瞬时速度等于平均速度的条件瞬时速度等于平均速度的条件,这个问题可真是让人头疼啊!不过别着急,我来给你讲讲,保证让你轻松理解。
我们要知道什么是瞬时速度和平均速度。
瞬时速度就是物体在某一时刻的速度,而平均速度则是物体在整个过程中的平均速度。
那么,问题来了,什么时候瞬时速度等于平均速度呢?1.1 当你在开车的时候,你会发现有时候你的车速表上的瞬时速度和实际行驶的平均速度不一样。
这时候,你就要用到一个叫做“瞬时加速度”的概念。
瞬时加速度就是物体在某一时刻的加速度,它和物体的瞬时速度是成正比关系的。
也就是说,如果你想要让瞬时速度等于平均速度,你就需要让瞬时加速度等于0。
1.2 但是,现实生活中很少有这种情况。
因为地球是圆的,所以你在开车的时候会遇到各种各样的路况,比如上坡、下坡、拐弯等等。
这些路况都会影响到你的加速度和瞬时速度。
所以,要想让瞬时速度等于平均速度,你需要不断地调整自己的行驶姿势和路线。
2.1 那么,有没有一种方法可以让你在任何情况下都能让瞬时速度等于平均速度呢?答案是有的!这个方法就是“保持匀速行驶”。
匀速行驶就是指物体在行驶过程中始终保持相同的速度。
这样一来,物体的瞬时加速度就会始终为0,从而让瞬时速度等于平均速度。
2.2 当然了,要保持匀速行驶并不容易。
因为地球是圆的,所以在行驶过程中总会有一些阻力存在。
这些阻力会让物体逐渐减速,最终停下来。
所以说,要想保持匀速行驶,你需要不断地给车子加油门,让它始终保持足够的动力来克服阻力。
3.1 除了保持匀速行驶之外,还有一种方法可以让你的瞬时速度等于平均速度。
这个方法就是“跳伞”。
跳伞的时候,你会感受到一种非常强烈的冲击力。
这种冲击力会瞬间把你从空中抛出去,然后又很快地把你拉回来。
在这个过程中,你的瞬时速度和平均速度是相等的。
3.2 不过要注意的是,跳伞可不是一件好玩的事情。
如果你没有经过专业的训练和装备的话,很容易就会发生意外事故。
所以说,除非你是专业跳伞运动员或者只是想体验一下刺激的感觉,否则还是老老实实地保持匀速行驶吧!总之啦,瞬时速度等于平均条件这个问题看起来很复杂其实很简单。
DIS通用实验八平均速度与瞬时速度的关系
实验八平均速度与瞬时速度的关系实验目的掌握“瞬时速度就是平均速度极限”的概念。
实验原理选取物体运动过程中的某一段位移s并测量该物体在s内的平均速度v。
如果使s逐渐减小,则v将逐渐趋近于某一定值,该定值(平均速度的极限)即为物体运动的瞬时速度。
实验器材朗威DISLab、计算机、DISLab力学轨道及配套小车、挡光片等。
实验装置图同实验七。
实验过程与数据分析1.使用DISLab力学轨道附件中的“I”型支架将两只光电门传感器固定在力学轨道一侧,将光电门分别接入数据采集器的第一、二通道;2.将轨道的一端调高,小车上安装宽度为0.020m的“I”型挡光片,调整光电门的位置使小车及挡光片能够顺利通过并挡光;3.打开“计算表格”,点击“变量”,启用“挡光片经过两个光电门的时间”功能,软件默认变量为t12。
定义“变量s”为两光电门传感器之间的距离;4.点击“开始”,令小车从轨道的高端下滑,使挡光片依次通过两光电门;5.保持靠近小车起点的光电门位置不变,逐次移动另一只光电门向其靠近,手动输入两只光电门之间的距离s,令小车从同一位置下滑,测量多次后点击“停止”;6.点击“公式”,选择力学公式库中的“平均速度”,正确选择公式变量,得出实验结果(图8-1,单位m/s);图8-1 s逐渐减小时平均速度向定值的趋近7.观察可见,随着s或t12值的减小,速度越来越趋近于某个定值,该定值即为小车通过第一只光电门时瞬时速度;8.点击“绘图”,选取X轴为位移“s”,Y轴为平均速度“v”,点击“拟合”,选取“线性拟合”,得拟合图线(图8-2)。
由该图线的直线方程:“y=0.2947x+0.5334”,得其在Y轴上的截距为0.533。
该截距的物理意义即为小车通过第一只光电门时的瞬时速度。
图8-2 测量数据的线性拟合建议:本实验亦可使用朗威®DISLab教材专用软件来作,此时使用一只光电门即可。
详见《用户手册》“瞬时速度的测定”实验。
瞬时速度和平均速度的区别和联系
瞬时速度和平均速度的区别和联系
瞬时速度是某⼀时刻物体运动的速度,平均速度是某⼀时间段位移除以物体运动时间得到的速度平均值。
瞬时速度是⼀个点时间的速度,平均速度是⼀段时间内位移除以时间的结果。
区别与联系
瞬时速度和平均速度
瞬时速度:运动物体在某⼀时刻或某⼀位置时的速度,叫做瞬时速度,简称速度。
瞬时速度是⽮量,某⼀时刻(或经某⼀位置时)瞬时速度的⽅向,即是这⼀时刻(或经过⼀位置时)物体运动的⽅向。
如果物体做匀速直线运动,他在运动过程中速度保持不变,那么他任何时刻的瞬时速度和整个运动过程的平均速度也相同。
定义:运动物体在某⼀时刻或经过某⼀位置时的速度,叫做瞬时速度,简称速度。
瞬时速度是⽮量,既有⼤⼩⼜有⽅向。
某⼀时刻(或经某⼀位置时)瞬时速度的⽅向,即是这⼀时刻(或经过⼀位置时)物体运动的⽅向。
如果物体做匀速直线运动,他在运动过程中速度保持不变,那么他任何时刻的瞬时速度和整个运动过程的平均速度也相同。
平均速度:平均速度是⼀个描述物体运动平均快慢程度和运动⽅向的⽮量,它粗略地表⽰物体在⼀个段时间内的运动情况。
定义:做变速运动的物体其位移与时间的⽐值不是恒定不变的,这时我们可以⽤⼀个速度粗略地描述物体在这段时间内的运动的快慢情况,这个速度就叫做平均速度。
下列各种对速率和速度的说法中,正确的是
A.平均速率就是平均速度
B.瞬时速率是指瞬时速度的⼤⼩
C.匀速直线运动中任意⼀段时间内的平均速度都等于其任意时刻的瞬时速度
D.平均速度的⼤⼩等于平均速率答案:BC。
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实验八平均速度与瞬时速度的关系
实验目的
掌握“瞬时速度就是平均速度极限”的概念。
实验原理
选取物体运动过程中的某一段位移s并测量该物体在s内的平均速度v。
如果使s逐渐减小,则v将逐渐趋近于某一定值,该定值(平均速度的极限)即为物体运动的瞬时速度。
实验器材
朗威DISLab、计算机、DISLab力学轨道及配套小车、挡光片等。
实验装置图
同实验七。
实验过程与数据分析
1.使用DISLab力学轨道附件中的“I”型支架将两只光电门传感器固定在力学轨道一侧,将光电门分别接入数据采集器的第一、二通道;
2.将轨道的一端调高,小车上安装宽度为0.020m的“I”型挡光片,调整光电门的位置使小车及挡光片能够顺利通过并挡光;
3.打开“计算表格”,点击“变量”,启用“挡光片经过两个光电门的时间”功能,软件默认变量为t12。
定义“变量s”为两光电门传感器之间的距离;
4.点击“开始”,令小车从轨道的高端下滑,使挡光片依次通过两光电门;
5.保持靠近小车起点的光电门位置不变,逐次移动另一只光电门向其靠近,手动输入两只光电门之间的距离s,令小车从同一位置下滑,测量多次后点击“停止”;
6.点击“公式”,选择力学公式库中的“平均速度”,正确选择公式变量,得出实验结果(图8-1,单位m/s);
图8-1 s逐渐减小时平均速度向定值的趋近
7.观察可见,随着s或t12值的减小,速度越来越趋近于某个定值,该定值即为小车通过第一只光电门时瞬时速度;
8.点击“绘图”,选取X轴为位移“s”,Y轴为平均速度“v”,点击“拟合”,选取“线性拟合”,得拟合图线(图8-2)。
由该图线的直线方程:“y=0.2947x+0.5334”,得其在Y轴上的截距为0.533。
该截距的物理意义即为小车通过第一只光电门时的瞬时速度。
图8-2 测量数据的线性拟合
建议:
本实验亦可使用朗威®DISLab教材专用软件来作,此时使用一只光电门即可。
详见《用户手册》“瞬时速度的测定”实验。